#include <stdio.h>
/**
 * @brief 合并两个有序子数组
 * @param arr 待排序数组
 * @param l 左边界
 * @param m 中间点
 * @param r 右边界
 */
void merge(int arr[], int l, int m, int r)
{
  int n1 = m - l + 1;
  int n2 = r - m;
  int L[n1], R[n2];

  for (int i = 0; i < n1; i++)
    L[i] = arr[l + i];
  for (int i = 0; i < n2; i++)
    R[i] = arr[m + 1 + i];

  int i = 0, j = 0, k = l;
  while (i < n1 && j < n2)
  {
    if (L[i] <= R[j])
    {
      arr[k] = L[i];
      i++;
    }
    else
    {
      arr[k] = R[j];
      j++;
    }
    k++;
  }

  while (i < n1)
  {
    arr[k] = L[i];
    i++;
    k++;
  }
  while (j < n2)
  {
    arr[k] = R[j];
    j++;
    k++;
  }
}

/**
 * @brief 归并排序，时间复杂度O(n log n)，空间复杂度O(n)，适合大规模数据排序
 * @param arr 待排序数组
 * @param l 左边界
 * @param r 右边界
 */
// 归并排序主函数
void mergeSort(int arr[], int l, int r)
{
  if (l < r)
  {
    int m = l + (r - l) / 2;  // 防止整数溢出
    mergeSort(arr, l, m);     // 递归排序左半部分
    mergeSort(arr, m + 1, r); // 递归排序右半部分
    merge(arr, l, m, r);      // 合并两个有序子数组
  }
}

// 打印数组
void printArray(int arr[], int size)
{
  for (int i = 0; i < size; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  printf("\n");
}

int main()
{
  int arr[] = {12, 11, 13, 5, 6, 7};
  int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);

  printf("原数组: ");
  printArray(arr, size);

  mergeSort(arr, 0, size - 1);

  printf("排序后: ");
  printArray(arr, size);

  return 0;
}